繼電保護(hù)原理_第四章_第四節(jié)_線路縱聯(lián)保護(hù)

1、1.反應(yīng)單側(cè)電氣量保護(hù)的缺陷 無(wú)法實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)QF1 段保護(hù)區(qū)QF2 段保護(hù)區(qū)兩側(cè)I段保護(hù)公共區(qū)60%-70%ZZQF1QF22.反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護(hù) QF1QF2QF3QF4ABCk+- -利用通信通道將兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來(lái)，將兩端的電氣量比較，以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外理論上具有絕對(duì)的選擇性繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置通訊設(shè)備通訊設(shè)備通訊通道TVTATVTA.縱聯(lián)保護(hù)信號(hào)傳輸方式 (1)輔助導(dǎo)引線-導(dǎo)引線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(2)電力線載波-高頻保護(hù) 載波頻率為：50400kHZ(3)微波通訊-微波分相電流差動(dòng)保護(hù) 300030000兆赫(4)光纖通訊-光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 4.縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作

2、原理 方向比較式縱聯(lián)保護(hù)每側(cè)繼電器反應(yīng)本側(cè)短路功率方向，利用通道將對(duì)側(cè)故障方向判別結(jié)果傳送到對(duì)側(cè)，各側(cè)保護(hù)根據(jù)兩側(cè)功率方向判斷結(jié)果區(qū)分區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障傳送邏輯信號(hào)分為方向縱聯(lián)保護(hù)和距離縱聯(lián)保護(hù)4.縱聯(lián)保護(hù)動(dòng)作原理 縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)利用通道將本側(cè)電流的波形或代表電流相位的信號(hào)傳送到對(duì)側(cè)，每側(cè)保護(hù)根據(jù)對(duì)兩側(cè)電流的幅值和相位比較的結(jié)果區(qū)分區(qū)內(nèi)還是區(qū)外故障要求兩側(cè)信息同步采集1.構(gòu)成：由繼電保護(hù)、高頻收發(fā)信機(jī)和高頻通道組成電氣量電氣量 繼電繼電保護(hù)保護(hù)發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)收信機(jī)發(fā)信機(jī)發(fā)信機(jī)繼電繼電保護(hù)保護(hù)電氣量電氣量 通道通道 2.分類方向高頻保護(hù)比較被保護(hù)線路兩側(cè)的功率方向相差高頻保護(hù)比較

3、被保護(hù)線路兩側(cè)電流的相位3.高頻通道的構(gòu)成 高頻收發(fā)信機(jī)與輸電線路的耦合方式：“相-相”制連接在兩相導(dǎo)線之間“相-地”制連接在輸電線一相導(dǎo)線和大地之間GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX“相-地”制高頻通道示意圖123456782346758 由一電感線圈與可變電容器并聯(lián)組成的回路。其諧振頻率為載波頻率。 對(duì)載波電流：Z1000-將高頻電流限制在被保護(hù)線路以內(nèi)。 對(duì)工頻電流：Z0.04-工頻電流可暢流無(wú)阻。fZ1fGFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX1

4、23456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖GFX GSXGFXGSX123456782346758“相-地”制高頻通道示意圖4.高頻收發(fā)信機(jī)和通道工作方式長(zhǎng)時(shí)發(fā)信方式正常有高頻電流方式短時(shí)發(fā)信方式正常無(wú)高頻電流方式移頻方式長(zhǎng)時(shí)發(fā)信方式是指在正常運(yùn)行情況下，收、發(fā)信機(jī)一直處于發(fā)信和收信工作狀態(tài)，高頻通道中始終有高頻電流通過(guò)。信號(hào)長(zhǎng)時(shí)發(fā)信方式

5、短時(shí)發(fā)信是指在正常運(yùn)行情況下，收、發(fā)信機(jī)一直處于不工作狀態(tài)，高頻通道中沒有高頻電流通過(guò)。只有在系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，發(fā)信機(jī)才由起動(dòng)元件起動(dòng)，高頻通道中才有高頻電流通過(guò)。信號(hào)短時(shí)發(fā)信方式 移頻方式是指在正常運(yùn)行情況下，發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期發(fā)送一個(gè)頻率為 f1 的高頻信號(hào)，其作用是閉鎖保護(hù)和對(duì)通道進(jìn)行連續(xù)檢查。在被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)控制發(fā)信機(jī)移頻，改為發(fā)送頻率為 f2 的高頻信號(hào)。信號(hào)移頻發(fā)信方式1f2f1f5.高頻信號(hào)的應(yīng)用 按作用可分為跳閘信號(hào)、允許信號(hào)和閉鎖信號(hào)(1)跳閘信號(hào)高頻信號(hào)是跳閘的充分條件跳閘BHGSX1(或)(2)允許信號(hào)跳閘高頻信號(hào)是跳閘的必要條件，但不是充分條件BHGSX&(

6、與)(3)閉鎖信號(hào)跳閘收不到高頻信號(hào)是跳閘的必要條件BHGSX1(否)6.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù) 高頻閉鎖方向保護(hù)是以高頻通道經(jīng)常無(wú)電流而在外部故障時(shí)發(fā)出閉鎖信號(hào)的方式構(gòu)成的。此閉鎖信號(hào)由短路功率為負(fù)的一側(cè)發(fā)出，這個(gè)信號(hào)被兩端的收信機(jī)所接收，而把保護(hù)閉鎖，故稱閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)。123456ABCD S S S S S S對(duì)BC線路：保護(hù)3和保護(hù)4的功率方向都為正，保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘B側(cè)的功率方向?yàn)樨?fù)，該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，被對(duì)側(cè)和本側(cè)保護(hù)接收，保護(hù)1、2均不動(dòng)高頻信號(hào) 對(duì)AB線路：123456ABCD S S S S S SC側(cè)的功率方向?yàn)樨?fù)，該側(cè)發(fā)出高頻閉鎖信號(hào)，被對(duì)側(cè)和本側(cè)保護(hù)接收，保護(hù)5、6

7、均不動(dòng)對(duì)CD線路：123456ABCD S S S S S S高頻信號(hào) 這種按閉鎖信號(hào)構(gòu)成的保護(hù)只在非故障線路上才傳送高頻信號(hào)，而在故障線路上并不傳送高頻信號(hào)。因此，在故障線路上由于短路使高頻通道可能遭到破壞時(shí)，并不會(huì)影響保護(hù)的正確動(dòng)作。電流起動(dòng)方式的閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)方框圖IIS+mst10&11GSXGFXmst30通道跳閘低定值電流啟動(dòng)發(fā)信元件高定值電流啟動(dòng)停信元件功率方向元件電流起動(dòng)方式的閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)方框圖IIS+mst10&11GSXGFXmst30通道跳閘延時(shí)416ms延時(shí)200ms返回7.閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù) 啟動(dòng)啟動(dòng)Zmst10&11GSXGFXms

8、t30距離保護(hù) + 高頻通信部分距離保護(hù)本身的啟動(dòng)元件或第III段距離元件第II段方或段方向距離元件閉鎖式零序方向縱聯(lián)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)原理與閉鎖式距離縱聯(lián)保護(hù)相同。此種構(gòu)成方式，主保護(hù)和后備保護(hù)統(tǒng)一設(shè)計(jì)，減少了測(cè)量元件，簡(jiǎn)化了接線，相對(duì)的提高了可靠性。缺點(diǎn)：距離或零序保護(hù)檢修時(shí)，高頻保護(hù)不能獨(dú)立工作，因此靈活性較差。8. 縱聯(lián)電流相位差動(dòng)保護(hù) 1)工作原理：比較被保護(hù)線路兩側(cè)短路電流的相位正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí) MINItiMiNit調(diào)制 連續(xù) MINI區(qū)內(nèi)故障時(shí) MINItiMiNit斷續(xù) 調(diào)制 MINI相差高頻保護(hù)在線路有故障的情況下，起動(dòng)元件動(dòng)作，將保護(hù)投入工作。若為外部故障，收信機(jī)收到連續(xù)高頻

9、電流，保護(hù)不動(dòng)作；而在內(nèi)部故障時(shí)，收信機(jī)則收到斷續(xù)的高頻電流，保護(hù)動(dòng)作。 起動(dòng)元件：故障檢測(cè)元件(區(qū)分正常運(yùn)行和故障) 不對(duì)稱故障 2I高靈敏-起動(dòng)發(fā)信 低靈敏-準(zhǔn)備跳閘 對(duì)稱故障 Z或相電流I 操作元件：由復(fù)合濾過(guò)器和方波發(fā)生器構(gòu)成21IKI操作電流：(一般K=6或8)起動(dòng)起動(dòng)元件元件出口出口mst2011GSXGFXmst10操作操作元件元件1對(duì)側(cè)GFX跳閘跳閘比相元件比相元件比相元件：鑒別高頻電流是連續(xù)還是間斷t1：區(qū)外故障時(shí)，由于電流互感器相位誤差、操作濾過(guò)器相位誤差、高頻信號(hào)傳輸延遲相位誤差等因素所產(chǎn)生的間隔起動(dòng)起動(dòng)元件元件出口出口mst2011GSXGFXmst10操作操作元件元件

10、1對(duì)側(cè)GFX跳閘跳閘比相元件比相元件2)動(dòng)作特性與相繼動(dòng)作 區(qū)內(nèi)故障 區(qū)外故障 180 0 max.W b TA的角度誤差： 7 保護(hù)裝置濾序器的角誤差：15 高頻信號(hào)傳輸帶來(lái)的角誤差： )/(skm1036100503605vLvLt 裕度角： 15y 6100376100157bLLy 考慮以下因素的影響： b b set set 閉鎖區(qū)MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100(3)MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100M側(cè) 61001226100157100MLL (3)MENE70NZMZMENEMINI70NMEE 超前60M阻抗角為Z90N阻抗角為ZMI60NI100N側(cè) 61001226100157100Nll (3)104610